注：本文仅对《机动厨房萤火虫》当中提到的鎑（音同'格'）元素和鎑合金做设定概念上的参考补充。为便于读者理解，本文在撰写过程中并未完全参照标准的学术研究流程，文中使用的数据也大部分为架空数据，本文的内容不代表作者对学术研究的任何态度。
「Visitors Unkown资料库里封存着许多从世界各地的存储设备里盗取而来、非常重要但基本没人看得懂的东西。这是一份2050年由鎑元素的发现者——格雷森·蒙巴顿博士所撰写的初期论文，对这种来自月球上的新金属元素进行了详细的研究。鉴于月桂阁下刚刚得到了一份鎑钡合金碎片的样本，雁兰少爷认为您可能会希望更加了解它。」
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Characterisation of Graysonium and its alloying capabilities
Acta Physica (99) 2050 137-139
格雷森·蒙巴顿, NAT“赤月”航天中心, 大加纳利
引言
新纪元与聚变能源革命的到来使交通工具的减重需求实际上出现了下降。出于节省传统燃料的需求，交通工具的设计关键指标之一便是重量。随着聚变能源的广泛使用，民用交通工具设计开始出现坚固化、大马力化的新趋势[1]。但随着公元2045年“移除国界运动”的展开，军用载具出现了需要在大范围内灵活机动作战的新需求，因此，装备轻型化再一次被提上议程。
新近于月球氦-3开采当中发现的新元素鎑(Graysonium,109)拥有前所未有的独特性质。鎑金属在室温常压下为银白色，相对原子质量约为268（109个质子+159个中子），轨道电子排布为[Rn] 5f14 6d7 7s2，其熔点约为1894℃，室温密度约为1.9g/cm3，比强度约为2500N·m/kg，拥有绝佳的抗腐蚀能力。
我们在此对鎑进行物理性质表征和合金化研究。鎑金属的提纯通过电化学方式完成，之前已有报导[2]。高能电子衍射确定了鎑的晶体结构，其物理性能则通过微观硬度及微柱压缩试验得以表征。基于热力学原理，我们设计了一种拥有优良析出强化性能的鎑-钡合金并展望它在军事装备轻型化方面的前景。
实验方法
本实验当中的纯鎑及鎑合金铸锭通过电弧熔炼得到，使用石墨坩埚和模具，在氩气保护下将原料加热至2100℃并均匀搅拌后进行浇注。铸锭通过电弧切割成1cm*1cm*1cm的小块，并通过砂纸和OPA抛光剂进行机械抛光。
电子显微学和电子衍射确定了鎑的晶体结构以及鎑合金的微观结构[3]。机械性能测试通过维克斯硬度计和微柱压缩实验进行了表征。本实验使用了一台LunaTec Safari S300三束扫描电镜/激光/离子束系统进行了扫描电镜表征和微柱压缩实验，电子衍射和透射电镜表征则通过一台FEI Hercules X透射电子显微镜进行。
实验结果
3.1 鎑及其合金的晶体和微观结构表征
高能电子衍射所获取的鎑金属的电子衍射图谱在图1中给出，该晶体的三轴对称结构在图1(a)当中明显可见，同时密排六方晶系的[11-20]，[10-10]晶带轴的衍射花样亦可从其他取向的晶粒当中拍得。通过对衍射花样进行标定，我们确定了鎑的晶体结构属于密排六方结构（空间群P63/mmc），a=0.384nm，c=0.624nm，c/a=1.625，接近于密排六方的理论值1.633。建模重构的鎑单质晶体结构示意图如图2所示。
本实验当中使用的鎑-钡合金（Gr-6wt%Ba）的铸态微观结构如图3所示，鎑与钡形成的共晶相在照片中清晰可见，这代表了该合金是可时效强化合金。鎑-钡的二元相图将在之后的工作当中确定，但通过将该合金加热至1800℃，所有共晶相将转化为固溶体，时效强化的热处理温度为1200℃。Gr-6Ba在约70小时时达到峰时效，其时效强化曲线如图4所示。
峰时效状态下的Gr-6Ba的微观结构如图5的透射电镜照片所示，其中图5(a)由[0001]晶带轴拍得，图5(b)由[10-10]晶带轴拍得。图中可见Gr-6Ba合金当中具有大量非基面析出相，电子衍射和电子显微镜化学分析确定了该析出相的为体心立方结构的Gr17Ba12，这有利于阻碍六方密排结构的鎑金属的基面滑移，从而有效提高其物理性能。
3.2 Gr-6Ba合金的基面滑移研究
通过对离子束切割制备并压缩的Gr-6Ba合金微柱的形貌如图6所示，该微柱的加载方向为[-27-5-12]，沿该方向加载的压缩将启动鎑合金的基面滑移。图中可见合金微柱上存在滑移线，该微柱的应力-应变曲线如图7所示。根据0.2%条件屈服极限所计算得出的基面滑移开动的应力为4932MPa，根据0.41的Schmid常数计算出的基面滑移应力约为2022MPa。
讨论
基于实验测定的鎑元素的晶体结构，我们设计了一种Gr-6Ba合金并发现其有卓越的力学性能。该合金的性能除了与鎑元素本身的物理性质有关外。还与非基面的Gr17Ba12相有效阻止了鎑合金的基面滑移有关。除此之外，我们还基于金属鎑的晶体结构，对鎑合金在高温下激活的<c+a>滑移导致的韧性和塑性提升进行展望并计划进行下一步研究。
参考文献：
[1]《新纪元交通工具设计的新思路》
[2]《鎑元素的采集、提纯和铸造》
[3]《透射电子显微学》
